JP2023004392A - 検査装置及びレーザー加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＳｉＣインゴットのＦａｃｅｔ領域の検査結果の誤りを抑制することができること。【解決手段】レーザー加工装置１は、ＳｉＣインゴットを保持面１１で保持するチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０に保持されたＳｉＣインゴットに検査光を照射する検査光照射部と、検査光で励起され発生する蛍光を集光して受光する受光部５３と、を備えるＦａｃｅｔ検査ユニットと、を備え、チャックテーブル１０の保持面１１のＳｉＣインゴットの外周縁に対応する領域には、保持面の蛍光が受光部に集光されるのを抑制する散乱部１１１が形成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、検査装置及びレーザー加工装置に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ、ＬＥＤ、パワーデバイス等のデバイスは、Ｓｉ（シリコン）やＡｌ_２Ｏ_３（サファイア）、単結晶ＳｉＣ（炭化ケイ素）を素材としたウエーハの表面に機能層が積層され分割予定ラインによって区画されて形成される。デバイスが形成されたウエーハは、切削装置、レーザー加工装置によって分割予定ラインに加工が施されて個々のデバイスに分割され、分割された各デバイスは、携帯電話やパソコン等の電気機器に利用される。

デバイスが形成されるウエーハは、一般的に円柱形状のインゴットをワイヤーソーで薄く切断することにより生成される。切断されたウエーハの表面および裏面は、研磨することにより鏡面に仕上げられる。しかし、インゴットをワイヤーソーで切断し、切断したウエーハの表面および裏面を研磨すると、インゴットの大部分（７０～８０％）が捨てられることになり不経済であるという問題がある。特にＳｉＣインゴットにおいては、硬度が高くワイヤーソーでの切断が困難であり相当の時間を要するため生産性が悪いと共に、インゴットの単価が高く効率よくウエーハを生成することに課題を有している。

そこで本出願人は、単結晶ＳｉＣに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をＳｉＣインゴットの内部に位置づけてＳｉＣインゴットにレーザー光線を照射して切断予定面に剥離層を形成し、剥離層が形成された切断予定面に沿ってＳｉＣインゴットからウエーハを剥離する技術を提案した（例えば、特許文献１参照）。

しかし、ＳｉＣインゴットの内部には、Ｆａｃｅｔ領域と称される結晶構造が異なる領域が存在する場合があり、Ｆａｃｅｔ領域は非Ｆａｃｅｔ領域に比べて屈折率が高いと共にエネルギーの吸収率が高いため、レーザー光線の照射によってＳｉＣインゴットの内部に形成される剥離層の位置および出来具合が不均一となり、Ｆａｃｅｔ領域と非Ｆａｃｅｔ領域との間でウエーハに段差が生じてしまうという問題がある。

このために、本発明の出願人は、ＳｉＣインゴットに所定波長の励起光を照射し、ＳｉＣ特有の蛍光の輝度を検出することで、Ｆａｃｅｔ領域を検出する検出装置を提案している（例えば、特許文献２参照）。

特許第６３９９９１３号公報 特開２０２０－０７７７８３号公報

しかし、ウエーハの剥離を繰り返すことによって、ＳｉＣインゴットが薄くなると、チャックテーブルの保持面からの蛍光の影響で、Ｆａｃｅｔ領域の検査結果を誤るおそれがあるという課題が有った。特に、ＳｉＣインゴットの外縁付近では、チャックテーブルの保持面からの蛍光が大きくなり、ＳｉＣインゴットの外縁付近にＦａｃｅｔ領域があっても、非Ｆａｃｅｔ領域と検出してしまうおそれがあった。

本願発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＳｉＣインゴットのＦａｃｅｔ領域の検査結果の誤りを抑制することができる検査装置及びレーザー加工装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の検査装置は、ＳｉＣインゴットの不純物濃度が異なるＦａｃｅｔ領域を検査する検査装置であって、ＳｉＣインゴットを保持面で保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたＳｉＣインゴットに検査光を照射する検査光照射部と、該検査光で励起され発生する蛍光を集光して受光する受光部と、を備えるＦａｃｅｔ検査ユニットと、を備え、該チャックテーブルの該保持面のＳｉＣインゴットの外周縁に対応する領域には、該保持面の該蛍光が該受光部に集光されるのを抑制する散乱部が形成されていることを特徴とする。

前記検査装置において、該散乱部は、チャックテーブルの該保持面より低く形成された領域、又は凹凸面でも良い。

前記検査装置において、該チャックテーブルの該保持面はガラスで形成されても良い。

本発明のレーザー加工装置は、ＳｉＣインゴットに剥離層を形成するレーザー加工装置であって、ＳｉＣインゴットを保持面で保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたＳｉＣインゴットに検査光を照射する検査光照射部と、該検査光により発光する蛍光を集光して受光する受光部と、を備えるＦａｃｅｔ領域検査ユニットと、該チャックテーブルに保持されたＳｉＣインゴットに、ＳｉＣインゴットに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をＳｉＣインゴットの上面から生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置づけてレーザー光線を照射し、クラックが伸長した剥離層を形成するレーザー加工ユニットと、該Ｆａｃｅｔ領域検査ユニット及び該レーザー加工ユニットを、該チャックテーブルに対して該保持面の面方向に相対移動させる移動ユニットと、を備え、該チャックテーブルの該保持面のＳｉＣインゴットの外周縁に対応する領域には、該保持面の該蛍光が該受光部に集光されるのを抑制する散乱部が形成されていることを特徴とする。

本発明は、ＳｉＣインゴットのＦａｃｅｔ領域の検査結果の誤りを抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係るレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１に示されたレーザー加工装置の加工対象のＳｉＣインゴットの平面図である。 図３は、図２に示されたＳｉＣインゴットの側面図である。 図４は、図２に示されたＳｉＣインゴットの一部分が剥離されて製造されるウエーハの斜視図である。 図５は、図１に示されたレーザー加工装置のチャックテーブルの平面図である。 図６は、図５中のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。 図７は、図１に示されたレーザー加工装置のＦａｃｅｔ検査ユニットを模式的に示す断面図である。 図８は、図１に示されたレーザー加工装置がチャックテーブルにＳｉＣインゴットを保持した状態を一部断面で示す側面図である。 図９は、図８に示されたＳｉＣインゴットのＦａｃｅｔ領域の一例を示す平面図である。 図１０は、図８に示されたＳｉＣインゴットを保持したチャックテーブルの要部の断面図である。 図１１は、図９に示されたＦａｃｅｔ領域の外縁のＸＹ座標の一例を示す図である。 図１２は、図１に示されたレーザー加工装置がＳｉＣインゴットに剥離層を形成する状態を示す斜視図である。 図１３は、図１に示されたレーザー加工装置がＳｉＣインゴットに剥離層を形成する状態を示す断面図である。 図１４は、図１に示されたレーザー加工装置がＳｉＣインゴットに剥離層を形成する際に集光レンズを昇降させる状態を示す断面図である。 図１５は、実施形態１の変形例１に係るレーザー加工装置のチャックテーブルの断面図である。 図１６は、実施形態１の変形例１に係るレーザー加工装置のＳｉＣインゴットを保持したチャックテーブルの要部の断面図である。 図１７は、実施形態１の変形例２に係るレーザー加工装置のＦａｃｅｔ検査ユニット等の構成を模式的に示す図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るレーザー加工装置１を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示されたレーザー加工装置の加工対象のＳｉＣインゴットの平面図である。図３は、図２に示されたＳｉＣインゴットの側面図である。図４は、図２に示されたＳｉＣインゴットの一部分が剥離されて製造されるウエーハの斜視図である。図５は、図１に示されたレーザー加工装置のチャックテーブルの平面図である。図６は、図５中のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。図７は、図１に示されたレーザー加工装置のＦａｃｅｔ検査ユニットを模式的に示す断面図である。

（ＳｉＣインゴット）
実施形態１に係る図１に示すレーザー加工装置１は、図２に示すＳｉＣインゴット２００をレーザー加工する加工装置である。実施形態１に係るレーザー加工装置１の加工対象である図２及び図３に示すＳｉＣインゴット２００は、実施形態１では、ＳｉＣ（炭化ケイ素）からなり、全体として円柱状に形成されている。実施形態１において、ＳｉＣインゴット２００は、六方晶単結晶ＳｉＣインゴットである。

ＳｉＣインゴット２００は、図２及び図３に示すように、円形状に形成されかつ上面である第１面２０１と、第１面２０１の裏面側の円形状に形成された第２面２０２と、第１面２０１の外縁と第２面２０２の外縁とに連なる周面２０３を有している。また、ＳｉＣインゴット２００は、周面２０３にＳｉＣインゴット２００の結晶方位を示す第１オリエンテーションフラット２０４と、第１オリエンテーションフラット２０４に直交しかつＳｉＣインゴット２００の結晶方位を示す第２オリエンテーションフラット２０５を有している。オリエンテーションフラット２０４，２０５は、平坦な平面であって、ＳｉＣインゴット２００の平面視において、直線をなしている。第１オリエンテーションフラット２０４の長さ２０４－１は、第２オリエンテーションフラット２０５の長さ２０５－１より長い。

また、ＳｉＣインゴット２００は、第１面２０１の垂線２０６に対して第２オリエンテーションフラット２０５に向かう傾斜方向２０７にオフ角α傾斜したＣ軸２０８とＣ軸２０８に直交するｃ面２０９を有している。ｃ面２０９は、ＳｉＣインゴット２００の第１面２０１に対してオフ角α傾斜している。Ｃ軸２０８の垂線２０６からの傾斜方向２０７は、第２オリエンテーションフラット２０５の伸長方向に直交し、かつ第１オリエンテーションフラット２０４と平行である。

ｃ面２０９は、ＳｉＣインゴット２００中にＳｉＣインゴット２００の分子レベルで無数に設定される。実施形態１では、オフ角αは、１°、４°又は６°に設定されているが、本発明では、オフ角αを例えば１°～６°の範囲で自由に設定してＳｉＣインゴット２００を製造することができる。

また、ＳｉＣインゴット２００は、一般的に、導電性を付与するために窒素等の不純物がドープされている。このために、ＳｉＣインゴット２００は、このような不純物が一様にドープされることなく、ＳｉＣ単結晶の成長過程において、Ｆａｃｅｔと称される結晶構造が異なる領域２１７（以下、Ｆａｃｅｔ領域と記し、図２中に平行斜線で示す）が形成される場合がある。Ｆａｃｅｔ領域２１７の不純物濃度は、その他の領域２１８（以下、非Ｆａｃｅｔ領域と記し、図２中に白地で示す）よりも高い。このように、Ｆａｃｅｔ領域２１７は、非Ｆａｃｅｔ領域２１８と不純物の濃度が異なる。Ｆａｃｅｔ領域２１７は、非Ｆａｃｅｔ領域２１８に比べて屈折率が高いと共にエネルギーの吸収率が高い。

また、ＳｉＣインゴット２００は、第１面２０１が研削装置により研削加工された後、研磨装置により研磨加工されて、第１面２０１が鏡面に形成される。ＳｉＣインゴット２００は、第１面２０１側の一部分が剥離されて、剥離された一部分が図４に示すウエーハ２２０に生成されるものである。また、ＳｉＣインゴット２００は、直径２１０が異なる複数の種類のものが存存する。

図４に示すウエーハ２２０は、ＳｉＣインゴット２００の第１面２０１を含む一部分がウエーハ２２０として剥離され、ＳｉＣインゴット２００から剥離された剥離面２２１に研削加工、研磨加工等が施されて製造される。ウエーハ２２０は、ＳｉＣインゴット２００から剥離された後、表面にデバイスが形成される。実施形態１では、デバイスは、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-oxide-semiconductor Field-effect Transistor）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）又はＳＢＤ（Schottky Barrier Diode）であるが、本発明では、デバイスは、ＭＯＳＦＥＴ、ＭＥＭＳ及びＳＢＤに限定されない。なお、ウエーハ２２０のＳｉＣインゴット２００と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

図２及び図３に示すＳｉＣインゴット２００は、図３に示す剥離層２１１が形成された後、剥離層２１１を起点に一部分即ち生成すべきウエーハ２２０が分離、剥離される。剥離層２１１は、実施形態１に係るレーザー加工装置１により形成される。また、ＳｉＣインゴット２００は、ウエーハ２２０が剥離された剥離面２１２が研削加工、研磨加工により鏡面に形成されて、剥離面２１２が第１面２０１に形成され、再度、剥離層２１１が形成されウエーハ２２０が剥離される。このように、ＳｉＣインゴット２００は、ウエーハ２２０の剥離に伴って厚みが薄くなり、所定の厚みになるまで剥離層２１１が形成されてウエーハ２２０が剥離される。

（レーザー加工装置）
実施形態１に係るレーザー加工装置１は、ＳｉＣインゴット２００に剥離層２１１を形成する加工装置である。また、実施形態１において、レーザー加工装置１は、ＳｉＣインゴット２００のＦａｃｅｔ領域２１７を検査する検査装置でもある。レーザー加工装置１は、図１に示すように、ＳｉＣインゴット２００を保持面１１で保持するチャックテーブル１０と、レーザー加工ユニット２０と、移動ユニット３０と、撮像ユニット４０と、Ｆａｃｅｔ検査ユニット５０と、制御ユニット１００とを有する。

チャックテーブル１０は、移動ユニット３０の回転移動ユニット３３に設置され、ＳｉＣインゴット２００を水平方向と平行な保持面１１で保持するものである。チャックテーブル１０は、図１、図５及び図６に示すように、ＳｉＣインゴット２００を吸引保持する保持面１１を構成する円板状のポーラス板１２と、ポーラス板１２の外周を囲む基台１３とを備える。

実施形態１において、基台１３は、ステンレス鋼等の金属から構成され、非通気性を有する非多孔質体であるとともに、厚手の円板状に形成されている。基台１３は、移動ユニット３０の回転移動ユニット３３上に設置される。基台１３は、図５及び図６に示すように、外径がＳｉＣインゴット２００よりも大径に形成され、上面１３１の中央にポーラス板１２が取り付けられる凹部１３２が設けられている。基台１３は、凹部１３２内にポーラス板１２が取り付けられると、上面１３１が保持面１１と同一平面上に位置する。

凹部１３２は、平面形状が円形に形成され、外径がＳｉＣインゴット２００の外径よりも大きく形成され、基台１３と同軸となる位置に配置されている。凹部１３２は、底面１３４に同心円状の複数の吸引溝１３３と吸引溝１３３同士を連通する図示しない接続用吸引溝が設けられている。これらの吸引溝１３３は、凹部１３２の底面１３４から凹に形成されている。また、これら吸引溝１３３は、凹部１３２の底面１３４に開口した連通路１３５が連通している。

連通路１３５は、エジェクタ等の吸引源１４に接続されかつ開閉弁１３６が設けられた吸引路１３７と接続している。基台１３は、開閉弁１３６が開いて、吸引路１３７に吸引源１４からの負圧が作用することで、凹部１３２に嵌合したポーラス板１２に吸引源１４からの負圧を作用させて、ポーラス板１２の保持面１１を吸引する。また、基台１３は、回転移動ユニット３３上に設置されると、吸引路１３７から分岐し、開閉弁１３８を設けた分岐吸引路１３９が底面に対面する。基台１３は、開閉弁１３８が開いて、分岐吸引路１３９に吸引源１４からの負圧が作用することで、底面が回転移動ユニット３３に吸引されて、固定される。

ポーラス板１２は、外径がＳｉＣインゴット２００の外径よりも大きくかつ凹部１３２の内径と等しい円板状の通気性を有する多孔質体である。ポーラス板１２は、凹部１３２内に固定され、下面が図示しない接着剤により基台１３の凹部１３２の底面に固定される。ポーラス板１２の上面は、ＳｉＣインゴット２００を吸引保持する保持面１１である。このために、チャックテーブル１０の保持面１１は、ポーラス板１２により形成されている。

ポーラス板１２は、基台１３に固定され、保持面１１が研削されて水平方向に平行に平坦に形成される。ポーラス板１２の保持面１１は、基台１３の上面１３１と同一平面上に位置する。ポーラス板１２は、基台１３に設けられた連通路１３５及び吸引路１３７を介して吸引源１４と接続されている。ポーラス板１２は、開閉弁１３６が開いて、吸引源１４からの負圧が作用することで、保持面１１にＳｉＣインゴット２００を吸引保持する。

実施形態１において、ポーラス板１２は、可視光に対して透明性を有するガラス材料であるソーダガラス（実施形態１では、ソーダ石灰ガラス）からなる複数のガラス粒を焼成し互いに連結することで構成されている。即ち、チャックテーブル１０の保持面１１は、ガラスで形成されている。各ガラス粒は、球状であり、粒径が概ね揃っている。ガラス粒は、気泡を有していない緻密な粒であることが好ましい。

ポーラス板１２は、凹部１３２に取り付けられて、基台１３が回転移動ユニット３３に固定された状態で、吸引源１４の吸引する圧力が－９２．７ｋＰａ（ゲージ圧）である場合、保持面１１になにも載置されないと吸引路１３７内の圧力が－６５ｋＰａ（ゲージ圧）以上でかつ－５０ｋＰａ（ゲージ圧）以下となる。また、ポーラス板１２は、凹部１３２に取り付けられて、基台１３が回転移動ユニット３３に固定された状態で、吸引源１４の吸引する圧力が－９２．７ｋＰａ（ゲージ圧）である場合、保持面１１に直径２１０が４ｉｎｃｈのＳｉＣインゴット２００が載置されると吸引路１３７内の圧力が－８４．２ｋＰａ（ゲージ圧）となり、保持面１１に直径２１０が６ｉｎｃｈのＳｉＣインゴット２００が載置されると吸引路１３７内の圧力が－８７．９ｋＰａ（ゲージ圧）となり、保持面１１に直径２１０が８ｉｎｃｈのＳｉＣインゴット２００が載置されると吸引路１３７内の圧力が－９１．５ｋＰａ（ゲージ圧）となる。

実施形態１では、ポーラス板１２は、複数のガラス粒を互いに連結することで構成された多孔質体であるが、本発明では、例えばアルミナ等の砥粒である骨材と、骨材同士を固定するボンドとを備え、骨材とボンドの隙間に気孔を形成したポーラスセラミックス等の多孔質体であっても良い。

前述した構成のチャックテーブル１０は、吸引源１４により吸引されることで、回転移動ユニット３３に固定されるとともに、保持面１１上に載置されたＳｉＣインゴット２００を吸引保持する。実施形態１では、チャックテーブル１０は、ＳｉＣインゴット２００の第２面２０２を保持面１１に吸引保持する。

また、チャックテーブル１０は、移動ユニット３０の回転移動ユニット３３により保持面１１に対して直交しかつ鉛直方向と平行なＺ軸方向と平行な軸心回りに回転される。チャックテーブル１０は、回転移動ユニット３３とともに、移動ユニット３０のＸ軸移動ユニット３１により水平方向と平行なＸ軸方向に移動されかつＹ軸移動ユニット３２により水平方向と平行でかつＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動される。チャックテーブル１０は、移動ユニット３０によりレーザー加工ユニット２０の下方の加工領域と、レーザー加工ユニット２０の下方から離れてウエーハ２２０が搬入、搬出される搬入出領域とに亘って移動される。

また、チャックテーブル１０の保持面１１のＳｉＣインゴット２００の外周縁に対応する領域には、散乱部１１１が形成されている。なお、チャックテーブル１０の保持面１１のＳｉＣインゴット２００の外周縁に対応する領域とは、保持面１１に保持したＳｉＣインゴット２００の外周縁が重なる領域をいう。

実施形態１において、散乱部１１１は、平面形状が保持面１１に保持するＳｉＣインゴット２００の外縁に沿い、かつ保持面１１から凹の溝である。散乱部１１１は、底面１１２が、チャックテーブル１０の保持面１１と平行であるとともに、保持面１１から低く形成されている。このために、散乱部１１１は、チャックテーブル１０の保持面１１から低く形成された領域である底面１１２を含んでいる。散乱部１１１は、内周面１１３が保持面１１に保持したＳｉＣインゴット２００の外周縁よりもＳｉＣインゴット２００の内側に配置され、外周面１１４が保持面１１に保持したＳｉＣインゴット２００の外周縁よりもＳｉＣインゴット２００の外側に配置されている。実施形態１において、チャックテーブル１０は、散乱部１１１として、直径２１０が６ｉｎｃｈのＳｉＣインゴット２００に対応した散乱部１１１と、直径２１０が８ｉｎｃｈのＳｉＣインゴット２００に対応した散乱部１１１とを備えている。

レーザー加工ユニット２０は、チャックテーブル１０に保持されたＳｉＣインゴット２００に、ＳｉＣインゴット２００に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザー光線２１の集光点２２（図１３に示す）を、ＳｉＣインゴット２００の第１面２０１から生成すべきウエーハ２２０の厚み２２２（図４に示す）に相当する深さ２１３に位置付けて、レーザー光線２１をＳｉＣインゴット２００に照射し、ＳｉＣがＳｉとＣとに分離すると共に、ｃ面２０９に沿ってクラック２１５が伸長した剥離層２１１を形成するものである。

なお、ＳｉＣインゴット２００は、レーザー光線２１に対して第２オリエンテーションフラット２０５に沿って相対的に移動されながら、ＳｉＣインゴット２００に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザー光線２１が照射されると、図１２及び図１３に示すように、パルス状のレーザー光線２１の照射によりＳｉＣがＳｉ（シリコン）とＣ（炭素）とに分離し次に照射されるパルス状のレーザー光線２１が前に形成されたＣに吸収されて連鎖的にＳｉＣがＳｉとＣとに分離する改質部２１４が、第２オリエンテーションフラット２０５に沿ってＳｉＣインゴット２００の内部に形成されると共に、改質部２１４からｃ面２０９に沿って延びるクラック２１５が生成される。こうして、レーザー加工ユニット２０は、ＳｉＣインゴット２００に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザー光線２１が照射されると、改質部２１４と、改質部２１４からｃ面２０９に沿って形成されるクラック２１５とを含む剥離層２１１をＳｉＣインゴット２００に形成する。

実施形態１では、レーザー加工ユニット２０は、図１に示すように、装置本体２から立設した立設壁３に支持された支柱４の先端に支持されている。レーザー加工ユニット２０は、ＳｉＣインゴット２００を加工するためのパルス状のレーザー光線２１を出射する発振器と、チャックテーブル１０の保持面１１に保持されたＳｉＣインゴット２００に発振器から出射されたレーザー光線２１を集光して剥離層２１１を形成する集光器２３とを含む。

集光器２３は、チャックテーブル１０の保持面１１とＺ軸方向に対向する位置に配置された図示しない集光レンズを備えている。集光レンズは、発振器から発振されたレーザー光線２１を透過して、レーザー光線２１を集光点２２に集光する。また、実施形態１では、集光器２３は、図示しない集光点移動ユニットによりＺ軸方向に移動自在に設けられている。

移動ユニット３０は、Ｆａｃｅｔ検査ユニット５０及びレーザー加工ユニット２０を、チャックテーブル１０に対して保持面１１の面方向であるＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って相対移動させるものである、実施形態１において、移動ユニット３０は、チャックテーブル１０をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向と平行な軸心回りに相対的に移動させるものである。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、保持面１１即ち水平方向と平行な方向である。Ｘ軸方向は、レーザー加工装置１がＳｉＣインゴット２００にレーザー加工を施す際にチャックテーブル１０を加工送りする所謂加工送り方向である。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向と直交し、レーザー加工装置１がＳｉＣインゴット２００にレーザー加工を施す際にチャックテーブル１０を割り出し送りする所謂割り出し送り方向である。

移動ユニット３０は、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動ユニットであるＸ軸移動ユニット３１と、チャックテーブル１０をＹ軸方向に移動させるＹ軸移動ユニットであるＹ軸移動ユニット３２と、チャックテーブル１０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット３３とを備える。

Ｙ軸移動ユニット３２は、チャックテーブル１０と、レーザー加工ユニット２０とを相対的に割り出し送りするユニットである。実施形態１では、Ｙ軸移動ユニット３２は、レーザー加工装置１の装置本体２上に設置されている。Ｙ軸移動ユニット３２は、Ｘ軸移動ユニット３１を支持した移動プレート５をＹ軸方向に移動自在に支持している。

Ｘ軸移動ユニット３１は、チャックテーブル１０と、レーザー加工ユニット２０とを相対的に加工送りするユニットである。Ｘ軸移動ユニット３１は、移動プレート５上に設置されている。Ｘ軸移動ユニット３１は、チャックテーブル１０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット３３を支持した第２移動プレート６をＸ軸方向に移動自在に支持している。

Ｘ軸移動ユニット３１、及びＹ軸移動ユニット３２は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のパルスモータ、移動プレート５，６をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。

また、レーザー加工装置１は、チャックテーブル１０のＸ軸方向の位置を検出するためのＸ軸方向位置検出ユニット３４と、チャックテーブル１０のＹ軸方向の位置を検出するためのＹ軸方向位置検出ユニット３５と、レーザー加工ユニット２０に含まれる集光レンズのＺ軸方向の位置を検出するＺ軸方向位置検出ユニットとを備える。各位置検出ユニット３４，３５は、検出結果を制御ユニット１００に出力する。

なお、実施形態１では、レーザー加工装置１のチャックテーブル１０のＸ軸方向の位置、及び、Ｙ軸方向は、予め定められた図示しない基準位置に基づいて定められる。実施形態１では、Ｘ軸方向の位置、及び、Ｙ軸方向の位置は、基準位置からのＸ軸方向、及びＹ軸方向の距離で定められる。実施形態１において、レーザー加工装置１のＸ軸方向とＹ軸方向とから表されるＸＹ座標（Ｘ軸方向の位置を示す基準位置からのＸ軸方向の距離と、Ｙ軸方向の位置を示す基準位置からのＹ軸方向の距離とにより示される座標）は、チャックテーブル１０の保持面１１に保持されたＳｉＣインゴット２００のＸ軸方向とＹ軸方向の任意の位置を示すことができる。

撮像ユニット４０は、チャックテーブル１０に保持されたＳｉＣインゴット２００を撮像する撮像素子を複数備えている。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子である。撮像ユニット４０は、チャックテーブル１０の保持面１１に保持されたＳｉＣインゴット２００を撮像して、ＳｉＣインゴット２００とレーザー加工ユニット２０との位置合わせを行うアライメントを遂行するための画像を取得し、取得した画像を制御ユニット１００に出力する。実施形態１では、撮像ユニット４０は、支柱４の先端に支持され、レーザー加工ユニット２０の集光レンズとＸ軸方向に並ぶ位置に配置されている。

Ｆａｃｅｔ検査ユニット５０は、ＳｉＣインゴット２００の第１面２０１から所定波長の検査光５６２をＳｉＣインゴット２００に照射してＳｉＣ固有の蛍光５６３の光子数を検出するものである。

Ｆａｃｅｔ検査ユニット５０は、図７に示すように、支柱４の先端に支持されたケース５１と、検査光照射部５２と、受光部５３とを備える。ケース５１は、第一の波長域（例えば、７５０ｎｍ）以上の波長の光を遮断するとともに、下方に開口を設けた箱状に形成されている。

検査光照射部５２は、チャックテーブル１０に保持されたＳｉＣインゴット２００の第１面２０１に検査光５６２を照射するものである。検査光照射部５２は、ＳｉＣインゴット２００にレーザー加工を施さない程度の低出力（たとえば０．１Ｗ）の励起光５６１を発振する光源６５と、光源６５から発振された励起光５６１のうちＳｉＣインゴット２００に吸収される第二の波長域（たとえば３６５ｎｍ～３７５ｎｍ）の波長の光である検査光５６２を反射すると共に第二の波長域以外の波長の光を透過するダイクロイックミラー５４と、ダイクロイックミラー５４で反射した検査光５６２を集光してＳｉＣインゴット２００の第１面２０１に照射する集光レンズ５５とを備える。

光源６５と、ダイクロイックミラー５４と、集光レンズ５５とは、ケース５１内に配置されている。光源６５は、例えば、ＧａＮ系発光素子を有し、ＳｉＣインゴット２００に吸収される波長（例えば、３６５ｎｍ）の光を含む励起光５６１をダイクロイックミラー５４に向けて照射する。

なお、ＳｉＣインゴット２００は、第二の波長域の検査光５６２が照射されると、この検査光５６２を吸収し、検査光５６２で励起され蛍光５６３を発生する。例えば、検査光５６２の波長が３６５ｎｍであれば、ＳｉＣインゴット２００の第１面２０１から深さ１０μｍ程度まで検査光５６２が侵入する。そして、ＳｉＣインゴット２００の第１面２０１側の厚さが約１０μｍの板状の領域から蛍光５６３が生じる。

受光部５３は、検査光５６２でＳｉＣインゴット２００が励起され発生する蛍光５６３を集光して受光するものである。受光部５３は、ケース５１内に配置されたフィルタ５７と、受光ユニット５８とを備える。フィルタ５７は、集光レンズ５５と、受光ユニット５８との間に配置され、ＳｉＣインゴット２００が発生し集光レンズ５５を透過した蛍光５６３のうちの第一の波長域の波長の光５６４を透過させ、第一の波長域以外の波長の光を遮断するＩＲフィルタを備える。

受光ユニット５８は、ＳｉＣインゴット２００から発生し集光レンズ５５を透過した蛍光５６３のうちのフィルタ５７が透過した第一の波長域の波長の光５６４を受光し、受光した光５６４の光子数を示す信号を生成し、生成した信号を制御ユニット１００に出力する。ここで、光子数は、ＳｉＣインゴット２００の検査光５６２が照射された位置の不純物の濃度が高い領域ほど少なくなる。即ち、Ｆａｃｅｔ領域２１７からの光５６４の光子数は、非Ｆａｃｅｔ領域２１８からの光５６４の光子数よりも少ない。

また、図示していないが、Ｆａｃｅｔ検査ユニット５０は、ケース５１を昇降させて検査光５６２の集光点のＺ軸方向の位置を調整する集光点位置調整手段を含み、この集光点位置調整手段が、例えば、ケース５１に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータ等を備えている。

制御ユニット１００は、レーザー加工装置１の上述した構成要素をそれぞれ制御して、ウエーハ２２０に対する加工動作をレーザー加工装置１に実施させるものである。なお、制御ユニット１００は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット１００の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、レーザー加工装置１を制御するための制御信号を入出力インターフェース装置を介してレーザー加工装置１の上述した構成要素に出力して、制御ユニット１００の機能を実現する。

また、制御ユニット１００は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニット１１０と、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない入力ユニットとが接続されている。入力ユニットは、表示ユニット１１０に設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。

次に、前述した構成のレーザー加工装置１のＳｉＣインゴット２００に対する加工動作即ち、ＳｉＣインゴット２００の検査動作を説明する。図８は、図１に示されたレーザー加工祖プチがチャックテーブルにＳｉＣインゴットを保持した状態を一部断面で示す側面図である。図９は、図８に示されたＳｉＣインゴットのＦａｃｅｔ領域の一例を示す平面図である。図１０は、図８に示されたＳｉＣインゴットを保持したチャックテーブルの要部の断面図である。図１１は、図９に示されたＦａｃｅｔ領域の外縁のＸＹ座標の一例を示す図である。図１２は、図１に示されたレーザー加工装置がＳｉＣインゴットに剥離層を形成する状態を示す斜視図である。図１３は、図１に示されたレーザー加工装置がＳｉＣインゴットに剥離層を形成する状態を示す断面図である。図１４は、図１に示されたレーザー加工装置がＳｉＣインゴットに剥離層を形成する際に集光レンズを昇降させる状態を示す断面図である。

レーザー加工装置１は、オペレータにより、加工条件が制御ユニット１００に登録され、チャックテーブル１０を回転移動ユニット３３に載置され、ＳｉＣインゴット２００の第２面２０２がチャックテーブル１０の保持面１１に載置される。このとき、ＳｉＣインゴット２００は、保持面１１と同軸となり、外周縁が散乱部１１１に重なる位置に配置される。レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、オペレータから加工動作の開始指示を受け付けると、開閉弁１３８を開いて、チャックテーブル１０を回転移動ユニット３３に固定し、加工動作を開始する。

加工動作では、レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、開閉弁１３６を開いて、図８に示すように、チャックテーブル１０の保持面１１にＳｉＣインゴット２００の第２面２０２を吸引保持する。加工動作では、レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、移動ユニット３０を制御して、チャックテーブル１０を撮像ユニット４０の下方に移動させ、撮像ユニット４０でＳｉＣインゴット２００を撮像させる。

レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、撮像ユニット４０が撮像して取得したＳｉＣインゴット２００の画像に基づいて、回転移動ユニット３３でチャックテーブル１０の軸心回りの向きを調整することにより、図９に示すように、第２オリエンテーションフラット２０５をＸ軸方向と平行にし、傾斜方向２０７と直交する方向をＸ軸方向と平行し、傾斜方向２０７をＹ軸方向と平行にする。

次いで、レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、移動ユニット３０を制御して、Ｆａｃｅｔ検査ユニット５０とチャックテーブル１０とを相対的に移動させながらチャックテーブル１０の保持面１１に保持されたＳｉＣインゴット２００の第１面２０１に所定の間隔毎に検査光５６２を照射して、ＳｉＣインゴット２００の第１面２０１の蛍光５６３のうちフィルタ５７を透過した光５６４の光子数を所定の間隔毎に受光ユニット５８で検出する。この際、光源６５から発振された励起光５６１は、第二の波長域の検査光５６２がダイクロイックミラー５４で反射して集光レンズ５５に導かれ、集光レンズ５５において集光されＳｉＣインゴット２００の第１面２０１に照射される。

検査光５６２がＳｉＣインゴット２００の第１面２０１に照射されると、検査光５６２の波長とは異なる波長（たとえば７５０ｎｍ以上の波長）の蛍光５６３をＳｉＣインゴット２００が発生し、蛍光５６３がＳｉＣインゴット２００から放出される。蛍光５６３は、集光レンズ５５およびダイクロイックミラー５４を透過した後、第一の波長域の光５６４のみがフィルタ５７を透過し、フィルタ５７を透過した光５６４が受光ユニット５８に受光され、光５６４の光子数が受光ユニット５８によって検出される。受光ユニット５８は、受光した光５６４の光子数に応じた信号を制御ユニット１００に出力する。

なお、検査光５６２がチャックテーブル１０に保持されたＳｉＣインゴット２００に照射されると、ＳｉＣインゴット２００の厚みによっては、チャックテーブル１０も蛍光５６３を発生し保持面１１から蛍光５６３を放出することもある。この場合、実施形態１に係るレーザー加工装置１のチャックテーブル１０は、保持面１１のＳｉＣインゴット２００の外周縁に対応した領域に散乱部１１１を設け、散乱部１１１が保持面１１から凹の溝であるために、図１０に示すように、散乱部１１１の底面１１２が放出した蛍光５６３が散乱部１１１の内周面１１３と外周面１１４とで反射されるなどして散乱することとなる。このために、実施形態１に係るレーザー加工装置１は、散乱部１１１が、チャックテーブル１０が発生し保持面１１から放出された蛍光５６３の光５６４がＦａｃｅｔ検査ユニット５０の受光ユニット５８に受光されるのを抑制する。

制御ユニット１００は、記憶装置に各位置検出ユニット３４，３５が検出したチャックテーブル１０の位置等に基づいて、チャックテーブル１０に保持されたＳｉＣインゴット２００の検査光５６２が照射された位置のＸＹ座標を算出し、算出したチャックテーブル１０に保持されたＳｉＣインゴット２００の検査光５６２が照射された位置のＸＹ座標と光５６４の光子数とを対応付けて記憶する。

制御ユニット１００は、記憶装置に記憶したチャックテーブル１０に保持されたＳｉＣインゴット２００の検査光５６２が照射された位置のＸＹ座標と光５６４の光子数とのうち光５６４の光子数が所定値以下となる領域、即ちＦａｃｅｔ領域２１７の外縁の図９に示す各位置２１７－１，２１７－２，２１７－３・・・２１７－ＮのＸＹ座標（Ｘ_{２１７－１}，Ｙ_{２１７－１}）、（Ｘ_{２１７－２}，Ｙ_{２１７－２}）、（Ｘ_{２１７－３}，Ｙ_{２１７－３}）・・・（Ｘ_{２１７－Ｎ}，Ｙ_{２１７－Ｎ}）を例えば図１１に示すように算出する。なお、図１１に示す各位置２１７－１，２１７－２，２１７－３・・・２１７－Ｎは、図９に示す位置２１７－１，２１７－２，２１７－３・・・２１７－Ｎである。制御ユニット１００は、例えば、図１１に示すように、算出したＦａｃｅｔ領域２１７の外縁の各位置２１７－１，２１７－２，２１７－３・・・２１７－ＮのＸＹ座標（Ｘ_{２１７－１}，Ｙ_{２１７－１}）、（Ｘ_{２１７－２}，Ｙ_{２１７－２}）、（Ｘ_{２１７－３}，Ｙ_{２１７－３}）・・・（Ｘ_{２１７－Ｎ}，Ｙ_{２１７－Ｎ}）を記憶装置に一旦記憶する。

加工動作では、レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、撮像ユニット４０で撮像したＳｉＣインゴット２００の画像に基づいて、移動ユニット３０を制御して、ＳｉＣインゴット２００とレーザー加工ユニット２０の集光器２３との相対的な位置を調整して、実施形態１では、ＳｉＣインゴット２００の第２オリエンテーションフラット２０５寄りの外縁部と集光器２３とをＺ軸方向に沿って対面させる。この際、レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、第２オリエンテーションフラット２０５をＸ軸方向と平行にし、傾斜方向２０７と直交する方向をＸ軸方向と平行し、傾斜方向２０７をＹ軸方向と平行にする。

加工動作では、レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、集光点移動ユニットで集光器２３のＺ軸方向の位置を調整し、ＳｉＣインゴット２００の第１面２０１から生成すべきウエーハ２２０の厚み２２２に相当する深さ２１３にレーザー光線２１の集光点２２を位置づける。レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、図１２に示すように、Ｘ軸方向即ち第２オリエンテーションフラット２０５に沿ってＸ軸移動ユニット３１でチャックテーブル１０を所定の加工送り速度で加工送りしながら、ＳｉＣに対して透過性を有する波長のレーザー光線２１を集光器２３からＳｉＣインゴット２００に照射する。

ＳｉＣインゴット２００は、図１３に示すように、レーザー光線２１の照射によって、ＳｉＣがＳｉ（シリコン）とＣ（炭素）とに分離し次に照射されるパルス状のレーザー光線２１が前に形成されたＣに吸収されて連鎖的にＳｉＣがＳｉとＣとに分離した改質部２１４と、改質部２１４からｃ面２０９に沿って延びるクラック２１５とを含む剥離層２１１が形成される。

レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、ＳｉＣインゴット２００の第２オリエンテーションフラット２０５寄りの外縁部のＸ軸方向の全長に亘って剥離層２１１を形成すると、Ｙ軸移動ユニット３２でチャックテーブル１０をレーザー加工ユニット２０の集光器２３がＳｉＣインゴット２００の第１面２０１の中央に向かう方向に所定の移動距離２４、第１オリエンテーションフラット２０４に沿ってＹ軸方向に移動（以下、インデックス送りと記す）する。レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、Ｘ軸移動ユニット３１によるチャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させながらのレーザー光線２１の照射と、インデックス送りとを交互に、第１面２０１の下方の全体に剥離層２１１が形成されるまで繰り返して、加工動作を終了する。

これにより、ＳｉＣインゴット２００は、インデックス送りの移動距離２６毎に、第１面２０１からウエーハ２２０の厚み２２２に相当する深さ２１３に、ＳｉＣがＳｉとＣとに分離した改質部２１４とクラック２１５とを含む他の部分よりも強度が低下した剥離層２１１が形成される。ＳｉＣインゴット２００は、第１面２０１からウエーハ２２０の厚み２２２に相当する深さ２１３に、第１オリエンテーションフラット２０４と平行な方向の全長に亘ってインデックス送りの移動距離毎に剥離層２１１が形成される。

なお、加工動作において、レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、各位置検出ユニット３４，３５の検出結果からチャックテーブル１０に保持されたＳｉＣインゴット２００のレーザー加工ユニット２０がレーザー光線２１を照射している位置を算出し、記憶装置に記憶したＦａｃｅｔ領域２１７の外縁の各位置２１７－１，２１７－２，２１７－３・・・２１７－ＮのＸＹ座標（Ｘ_{２１７－１}，Ｙ_{２１７－１}）、（Ｘ_{２１７－２}，Ｙ_{２１７－２}）、（Ｘ_{２１７－３}，Ｙ_{２１７－３}）・・・（Ｘ_{２１７－Ｎ}，Ｙ_{２１７－Ｎ}）に基づいて、Ｆａｃｅｔ領域２１７にレーザー光線２１を照射するか否かを判定する。

加工動作において、レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、Ｆａｃｅｔ領域２１７にレーザー光線２１を照射すると判定すると、非Ｆａｃｅｔ領域２１８にレーザー光線２１を照射する際のレーザー光線２１のエネルギーと集光器２３の位置に対して、Ｆａｃｅｔ領域２１７にレーザー光線２１を照射する際のレーザー光線２１のエネルギーを上昇させると共に集光器２３の位置を上昇させるように、集光点移動ユニットを制御する。

レーザー加工装置１は、非Ｆａｃｅｔ領域２１８の屈折率よりもＦａｃｅｔ領域２１７の屈折率の方が高いところ、上述のように制御することで、図１４に示すとおり、Ｆａｃｅｔ領域２１７と非Ｆａｃｅｔ領域２１８とにおいて集光点２２の深さ２１３を実質上同一にすることができ、Ｆａｃｅｔ領域２１７と非Ｆａｃｅｔ領域２１８とに形成される剥離層２１１の深さを実質上均一にすることができる。また、Ｆａｃｅｔ領域２１７は非Ｆａｃｅｔ領域２１８に比べてエネルギーの吸収率も高いが、Ｆａｃｅｔ領域２１７に照射するレーザー光線２１のエネルギーを、非Ｆａｃｅｔ領域２１８に照射するレーザー光線２１のエネルギーよりも上昇させることにより、Ｆａｃｅｔ領域２１７と非Ｆａｃｅｔ領域２１８とに形成される剥離層２１１の出来具合を均一にすることができる。

以上説明したように、実施形態１に係るレーザー加工装置１は、チャックテーブル１０の保持面１１のＳｉＣインゴット２００の外周縁に対応した領域に散乱部１１１を形成することで、ＳｉＣインゴット２００の厚みが薄くなりＦａｃｅｔ領域２１７が保持面１１と近づいても、ＳｉＣインゴット２００の下面である第２面２０２と散乱部１１１の底面１１２との間に高さの差がある。このために、実施形態１に係るレーザー加工装置１は、特に、ＳｉＣインゴット２００の外周縁近傍の保持面１１の蛍光５６３の光５６４を受光ユニット５８が受光することを抑制でき、ＳｉＣインゴット２００の外周縁近傍の保持面１１の蛍光５６３の影響を抑制することができる。その結果、実施形態１に係るレーザー加工装置１は、ＳｉＣインゴット２００のＦａｃｅｔ領域２１７の検査結果の誤りを抑制することができるという効果を奏する。

また、実施形態１に係るレーザー加工装置１は、チャックテーブル１０の保持面１１を形成するポーラス板１２がガラスポーラス（即ち、ガラス）で形成されているので、チャックテーブル１０のポーラス板１２加工用のレーザー光線２１を透過しやすい。その結果、実施形態１に係るレーザー加工装置１は、チャックテーブル１０をレーザー光線２１で加工してしまう事も抑制することができる。

また、実施形態１に係るレーザー加工装置１は、ポーラス板１２の気孔率が体積比で５％以上４０％以下であり、吸引源１４の吸引する圧力が－９２．７ｋＰａ（ゲージ圧）である場合、保持面１１になにも載置されないと吸引路１３７内の圧力が－６５ｋＰａ（ゲージ圧）以上でかつ－５０ｋＰａ（ゲージ圧）以下となり、保持面１１に直径２１０が４ｉｎｃｈのＳｉＣインゴット２００が載置されると吸引路１３７内の圧力が－８４．２ｋＰａ（ゲージ圧）となり、保持面１１に直径２１０が６ｉｎｃｈのＳｉＣインゴット２００が載置されると吸引路１３７内の圧力が－８７．９ｋＰａ（ゲージ圧）となり、保持面１１に直径２１０が８ｉｎｃｈのＳｉＣインゴット２００が載置されると吸引路１３７内の圧力が－９１．５ｋＰａ（ゲージ圧）となる。

その結果、レーザー加工装置１は、ポーラス板１２の外径よりも小径な種々のサイズのＳｉＣインゴット２００をレーザー加工になんら支障を生じさせることなく、保持面１１に吸引保持することができる。

〔変形例１〕
本発明の実施形態１の変形例１に係るレーザー加工装置を図面に基づいて説明する。図１５は、実施形態１の変形例１に係るレーザー加工装置のチャックテーブルの断面図である。図１６は、実施形態１の変形例１に係るレーザー加工装置のＳｉＣインゴットを保持したチャックテーブルの要部の断面図である。なお、図１５及び図１６は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態１の変形例１に係るレーザー加工装置１は、チャックテーブル１０の散乱部１１１－１が溝ではなく、図１５に模式的に示すように、保持面１１と同一平面上に形成され、表面粗さ（変形例１では、算術平均粗さ）Ｒａが保持面１１の表面粗さＲａよりも大きく形成されている事以外、実施形態１と同じである。

変形例２に係るレーザー加工装置１のチャックテーブル１０の散乱部１１１－１は、保持面１１の一部にサンドブラスト加工が施されて形成される。また、変形例１では、散乱部１１１の表面粗さＲａは、１０μｍ以上でかつ１００μｍ以下である。

変形例１に係るレーザー加工装置１は、チャックテーブル１０の保持面１１のＳｉＣインゴット２００の外周縁に対応した領域に散乱部１１１－１を設け、散乱部１１１－１の表面粗さＲａが保持面１１の表面粗さよりも大きいために、散乱部１１１－１が放出した蛍光５６３が散乱部１１１－１の表面で散乱することとなる。このために、変形例１に係るレーザー加工装置１は、チャックテーブル１０が発生し保持面１１から放出された蛍光５６３の光５６４をＦａｃｅｔ検査ユニット５０の受光ユニット５８が受光することが抑制される。

変形例１に係るレーザー加工装置１は、チャックテーブル１０の保持面１１のＳｉＣインゴット２００の外周縁に対応した領域に散乱部１１１－１を形成しているので、実施形態１と同様に、ＳｉＣインゴット２００の外周縁近傍の保持面１１の蛍光５６３の影響を抑制でき、ＳｉＣインゴット２００のＦａｃｅｔ領域２１７の検査結果の誤りを抑制することができるという効果を奏する。

また、変形例１に係るレーザー加工装置１は、散乱部１１１－１が保持面１１と同一平面上でかつ表面粗さＲａが１００μｍ以上に形成されているので、散乱部１１１－１が蛍光５６３を散乱させるので、Ｆａｃｅｔ検査ユニット５０の受光ユニット５８がＳｉＣインゴット２００の外周縁近傍の保持面１１からの蛍光５６３の光５６４を受光することを抑制することができる。

〔変形例２〕
本発明の実施形態１の変形例２に係るレーザー加工装置を図面に基づいて説明する。図１７は、実施形態１の変形例２に係るレーザー加工装置のＦａｃｅｔ検査ユニット等の構成を模式的に示す図である。なお、図１７は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態１の変形例２に係るレーザー加工装置１のＦａｃｅｔ検査ユニット５０－２は、図１７に示すように、支柱４の先端に支持されたケース５１と、検査光照射部５２と、受光部５３とを備える。

変形例２において、検査光照射部５２は、光源６５と、ミラー５９と、集光レンズ５５とを備える。ミラー５９は、ケース５１内に収容され、光源６５が発振した励起光５６１を集光レンズ５５に向けて反射する。集光レンズ５５は、ミラー５９により反射された光源６５からの励起光５６１を検査光５６２として集光してＳｉＣインゴット２００の第１面２０１に照射する。

変形例２において、受光部５３は、ケース５１内に配置されかつ内側に反射面６１を有する円環状の楕円鏡６０と、フィルタ５７と、受光ユニット５８とを備える。楕円鏡６０は、集光レンズ５５よりもチャックテーブル１０の保持面１１寄りに配置され、反射面６１が、鉛直方向に延在する長軸と水平方向に延在する短軸とを有する楕円６２を、当該長軸を中心に回転させた回転楕円体の曲面の一部に相当する。

楕円鏡６０は、２つの焦点６３，６４を有し、その一方（例えば、焦点６３）から生じた光を他方（例えば、焦点６４）に集光する。楕円鏡６０の一方の焦点６３は、集光レンズ５５の焦点に概ね一致するように設計される。楕円鏡６０の他方の焦点６４は、受光ユニット５８に設定されている。楕円鏡６０は、チャックテーブル１０に保持されたＳｉＣインゴット２００が生じた蛍光５６３を反射面６１で反射し、フィルタ５７を透過させた後、受光ユニット５８に受光させる。

変形例２に係るレーザー加工装置１は、チャックテーブル１０の保持面１１のＳｉＣインゴット２００の外周縁に対応した領域に散乱部１１１を形成しているので、実施形態１と同様に、ＳｉＣインゴット２００の外周縁近傍の保持面１１の蛍光５６３の影響を抑制でき、ＳｉＣインゴット２００のＦａｃｅｔ領域２１７の検査結果の誤りを抑制することができるという効果を奏する。

次に、本発明の発明者は、溝である散乱部１１１の幅を１ｍｍから３ｍｍとし、散乱部１１１の深さを０．５ｍｍ～２．０ｍｍとして、深さ２１３に幅２ｍｍでレーザー光線２１をＳｉＣインゴット２００に照射して、剥離層２１１を形成したところ、問題いなく剥離層２１１を形成できることを確認した。具体的には、発明者は、溝である散乱部１１１に沿ったＳｉＣインゴット２００の沈み込むことなく剥離層２１１を形成できることを確認した。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

例えば、前述した実施形態では、チャックテーブル１０の基台１３をステンレス鋼等の金属により構成したが、本発明では、素ステンレス鋼等の金属に限らず、非通気性の非多孔質材であれば、基台１３は、ガラス材料であるソーダガラス（ソーダ石灰ガラス）、ホウケイ酸ガラス又は石英ガラスなどの各種のガラスにより構成しても良く、セラミックスにより構成しても良い。この場合、レーザー加工装置１は、チャックテーブル１０がポーラス板１２に加え、基台１３もガラスにより構成されているので、チャックテーブル１０が加工用のレーザー光線２１を透過しやすいためチャックテーブル１０をレーザー光線で加工してしまう事を抑制することができる。

また、本発明では、レーザー加工装置１は、チャックテーブル１０のポーラス板１２の少なくとも保持面１１が検査光４１を吸収する色に形成されているのが望ましい。検査光４１を吸収する色とは、従来から用いられてきたチャックテーブルの外表面の色である白色、茶色及び銀色よりも検査光４１の吸収率の高い色である。検査光４１を吸収する色は、無彩色の暗い灰色又は黒を含んだ明度の低い暗い有彩色である所謂暗色であることが望ましく、濃暗色であることが望ましく、黒色であることが望ましい。このように、検査光４１を吸収する色は、暗色、濃暗色及び黒色を含む。ポーラス板１２は、例えば、カーボン粉等の黒色の顔料又は鉱物の粉がガラス粒等に混入されて、全体が検査光４１を吸収する色である黒色に形成される。

また、本発明では、レーザー加工装置１は、チャックテーブル１０の基台１３の外表面も検査光４１を吸収する色に形成されているのが望ましい。

これらのように、レーザー加工装置１は、チャックテーブル１０のポーラス板１２や基台１３が検査光４１を吸収する色に形成されている場合には、チャックテーブル１０が発生する蛍光５６３を抑制することができ、ＳｉＣインゴット２００のＦａｃｅｔ領域２１７の検査結果の誤りをより一層抑制することができるという効果を奏する。

また、前述した実施形態では、検査装置でレーザー加工装置１が、レーザー加工ユニット２０を備えて、ＳｉＣインゴット２００に剥離層２１１を形成している。しかしながら、本発明では、検査装置は、レーザー加工ユニット２０を備えることなく、剥離層２１１の形成と、Ｆａｃｅｔ領域２１７の検査とのうちＦａｃｅｔ領域２１７の検査のみを実施しても良い。

１ レーザー加工装置（検査装置）
１０ チャックテーブル
１１ 保持面
２０ レーザー加工ユニット
２１ レーザー光線
２２ 集光点
３０ 移動ユニット
５０ Ｆａｃｅｔ検査ユニット
５２ 検査光照射部
５３ 受光部
１１１，１１１－１ 散乱部
２００ ＳｉＣインゴット
２０１ 第１面（上面）
２１１ 剥離層
２１３ 深さ
２１５ クラック
２１７ Ｆａｃｅｔ領域
５６１ 励起光（検査光）
５６２ 検査光
５６３ 蛍光

Claims (4)

1. ＳｉＣインゴットの不純物濃度が異なるＦａｃｅｔ領域を検査する検査装置であって、
   ＳｉＣインゴットを保持面で保持するチャックテーブルと、
   該チャックテーブルに保持されたＳｉＣインゴットに検査光を照射する検査光照射部と、該検査光で励起され発生する蛍光を集光して受光する受光部と、を備えるＦａｃｅｔ検査ユニットと、を備え、
   該チャックテーブルの該保持面のＳｉＣインゴットの外周縁に対応する領域には、該保持面の該蛍光が該受光部に集光されるのを抑制する散乱部が形成されている検査装置。
2. 該散乱部は、チャックテーブルの該保持面より低く形成された領域、又は凹凸面である請求項１に記載の検査装置。
3. 該チャックテーブルの該保持面はガラスで形成されている請求項１又は請求項２に記載の検査装置。
4. ＳｉＣインゴットに剥離層を形成するレーザー加工装置であって、
   ＳｉＣインゴットを保持面で保持するチャックテーブルと、
   該チャックテーブルに保持されたＳｉＣインゴットに検査光を照射する検査光照射部と、該検査光により発光する蛍光を集光して受光する受光部と、を備えるＦａｃｅｔ領域検査ユニットと、
   該チャックテーブルに保持されたＳｉＣインゴットに、ＳｉＣインゴットに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をＳｉＣインゴットの上面から生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに位置づけてレーザー光線を照射し、クラックが伸長した剥離層を形成するレーザー加工ユニットと、
   該Ｆａｃｅｔ領域検査ユニット及び該レーザー加工ユニットを、該チャックテーブルに対して該保持面の面方向に相対移動させる移動ユニットと、を備え、
   該チャックテーブルの該保持面のＳｉＣインゴットの外周縁に対応する領域には、該保持面の該蛍光が該受光部に集光されるのを抑制する散乱部が形成されているレーザー加工装置。

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